Yangın uyarlamaları - Fire adaptations
Yangın uyarlamaları , bitki ve hayvanların orman yangınlarında hayatta kalmalarına veya orman yangını tarafından oluşturulan kaynakları kullanmalarına yardımcı olan yaşam öyküsü özellikleridir . Bu özellikler, bitkilerin ve hayvanların bir yangın sırasında hayatta kalma oranlarını artırmalarına ve/veya bir yangından sonra yavruları yeniden üretmelerine yardımcı olabilir. Hem bitkiler hem de hayvanlar, yangından sonra hayatta kalmak ve üremek için birden fazla stratejiye sahiptir.
Yangına bitki adaptasyonları
Hayvanlardan farklı olarak bitkiler yangın sırasında fiziksel olarak hareket edemezler. Bununla birlikte, bitkilerin bir yangın olayından kurtulmak veya bir yangından sonra iyileşmek için kendi yolları vardır. Stratejiler üç tipte sınıflandırılabilir: direnme (yer üstü kısımlar yangından kurtulur), iyileşme (filizlenerek ölümden kaçma) ve işe alma (ateşten sonra tohum çimlenmesi). Yangın, farklı yangın tepki özellikleri için seçim yapabilen bir filtre olarak rol oynar.
Direnmek
kalın kabuk
Yangın, bitkileri en doğrudan ısı hasarı yoluyla etkiler. Bununla birlikte, yeni araştırmalar, hidrolik arızanın yangın sırasında kavurucu yanmaya ek olarak ağaçları öldürdüğünü göstermektedir. Yüksek sıcaklık, kanopiye giden suyu keser ve ağacın ölümüne neden olur. Neyse ki, kalın ağaç kabuğu, gövdeleri yüksek sıcaklıktan uzak tuttuğu için bitkileri koruyabilir. Kabuğun koruması altında canlı doku ateşle doğrudan temas etmeyecek ve bitkilerin hayatta kalma oranı artacaktır. Isı direnci, kabuğun termal yayılımının (türe ait bir özellik) ve kabuk kalınlığının (kabuk kalınlığıyla katlanarak artan) bir fonksiyonudur. Yüzeye veya düşük şiddetli yangın rejimlerine adapte olmuş türlerde kalın kabuk yaygındır . Öte yandan, taç veya yüksek şiddetli yangın rejimlerindeki bitkiler genellikle daha ince kabuklara sahiptir çünkü hayatta kalma konusunda bir avantaj sağlamadan kalın kabuğa yatırım yapmak anlamsızdır.
Kendi kendine budayan dallar
Kendi kendine budama, bitkilerin yangına direnmek için başka bir özelliğidir. Kendi kendini budayan dallar, merdiven yakıtları kaldırıldığından, yüzey yangınının kanopiye ulaşma şansını azaltabilir. Kendi kendini budayan dallar, yüzeysel veya düşük şiddetli yangın rejimlerinde yaygındır.
İyileşmek
Epikormik tomurcuklar
Epikormik tomurcuklar , kabuğun altında veya daha derinde uyuyan tomurcuklardır. Tomurcuklar, yangın veya kuraklık gibi çevresel stres nedeniyle aktifleşebilir ve büyüyebilir. Bu özellik, bitkilerin bir yangından sonra kanopilerini hızla geri kazanmalarına yardımcı olabilir. Örneğin, okaliptüs bu özelliği ile bilinir. Kabuk, şiddetli yangınlarda çıkarılabilir veya yakılabilir, ancak tomurcuklar hala filizlenebilir ve iyileşebilir. Bu özellik, yüzey veya düşük şiddetli yangın rejimlerinde yaygındır.
Lignotubers
Tüm bitkilerin kalın kabuğu ve epikormik tomurcukları yoktur. Ancak bazı çalılar ve ağaçlar için tomurcukları, gövdeleri bir yangında öldüğünde bile yeniden filizlenebilen yerin altında bulunur. Nişasta gibi birçok uyku halindeki tomurcuk ve besin maddelerini içeren bitki köklerinin etrafındaki odunsu yapılar olan lignotuberler , yangın sonrası bitkilerin toparlanmasına çok yardımcı olur. Bir yangın sonucu gövdenin zarar görmesi durumunda, tomurcuklar filizlenerek bazal sürgünler oluşturur . Lignotubers sahip türler genellikle kaplama veya yüksek önem yangın rejimlerinde görülen (örneğin, chamise içinde chaparral ).
klonal yayılma
Klonal yayılma genellikle yangınlar ve yer üstü gövdelerinin diğer uzaklaştırılma biçimleri tarafından tetiklenir. Ana bitkinin tomurcukları, bitkiden biraz uzaktaki köklerden bazal sürgünlere veya emicilere dönüşebilir . Aspen ve California sekoyaları klonal yayılmanın iki örneğidir. Klonal topluluklarda, tüm bireyler cinsel olarak üremek yerine tek bir atadan vejetatif olarak gelişti. Örneğin, Pando , Utah'ta titreyen tek bir kavak ağacından gelişen büyük bir klonal kavak kolonisidir. Bu kolonide şu anda 40.000'den fazla gövde var ve kök sistemi yaklaşık 80.000 yaşında.
İyileştirmek
serotini
Serotiny , tohumların yayılmasının doğal olgunlaşmadan ziyade harici tetikleyiciler (yangınlar gibi) tarafından uyarıldığı bir tohum dağıtma stratejisidir. Serotinli bitkiler için tohumlar, yangınlar sırasında odunsu yapılar tarafından korunur ve yangından sonra çimlenir. Bu özellik, hem kuzey hem de güney yarımkürede kozalaklı ağaç türlerinde ve çiçekli bitki ailelerinde (örneğin Banksia ) bulunabilir. Serotin, taç veya yüksek şiddetli yangın rejimlerinde tipik bir özelliktir.
Ateşle uyarılmış çimlenme
Birçok tür, uzun ömürlü bir toprak tohum bankasında kalır ve termal kazıma veya dumana maruz kalma yoluyla çimlenmeye teşvik edilir .
Ateşle uyarılmış çiçeklenme
Daha az yaygın bir strateji, ateşle uyarılmış çiçeklenmedir .
dağılma
Rüzgar yayma kapasitesi ve tohum üretimi çok yüksek olan türler, genellikle bir yangın veya diğer toprak rahatsızlıklarından sonra ilk gelenlerdir. Örneğin, ateş yosunu Amerika Birleşik Devletleri'nin batısındaki yanmış bölgelerde yaygındır.
Tesisler ve yangın rejimleri
Yangın rejimi bitki türleri belirli bir yerde oluşabilir üzerinde güçlü bir filtre uygular. Örneğin, yüksek önem dereceli rejimlerdeki ağaçlar genellikle ince bir kabuğa sahipken, düşük önem dereceli rejimlerdeki ağaçlar tipik olarak kalın kabuğa sahiptir. Başka bir örnek, yüzey yangın rejimlerindeki ağaçların bazal tomurcuklardan ziyade epikormik tomurcuklara sahip olma eğiliminde olması olacaktır. Öte yandan, bitkiler de yangın rejimlerini değiştirebilir. Örneğin meşe ağaçları, yangının yayılmasını yavaşlatan bir çöp tabakası oluştururken, çam ağaçları, yangının yayılmasını artıran yanıcı bir duff tabakası oluşturur. Daha derinden, türlerin bileşimi, iklim değişmeden kalsa bile yangın rejimlerini etkileyebilir. Örneğin, karışık ormanlar kozalaklı ağaçlardan oluşur ve Cascade Dağları'nda chaparral bulunabilir. Kozalaklı ağaçlar düşük şiddette yüzey yangınlarıyla yanarken, chaparral yüksek şiddette taç yangınlarıyla yanar. İronik olarak, bazı ağaçlar, diğer ağaçlarla yarışmalar sırasında hayatta kalmalarına yardımcı olmak için yangınları "kullanabilir". Örneğin çam ağaçları, yangına daha az uyum sağlayan diğer türlerle tamamlama sırasında avantaj elde etmelerine yardımcı olan yanıcı altlık katmanları üretebilir.
Yangında hayatta kalma özelliklerinin evrimi
Filogenetik çalışmalar, ateşe uyum sağlayan özelliklerin uzun bir süre boyunca (on milyonlarca yıl) evrimleştiğini ve bu özelliklerin çevre ile ilişkili olduğunu göstermiştir. Düzenli yüzey yangınları olan habitatlarda, benzer türler, kalın ağaç kabuğu ve kendi kendini budayan dallar gibi özellikler geliştirdi. Taç ateşi rejimlerinde, çamlar, yangınları çekmek için ölü dalları tutmak gibi özelliklere dönüşmüştür. Bu özellikler, modern çamların ateşe duyarlı atalarından miras alınır. Serotinlik ve ateşi uyarıcı çiçeklenme gibi diğer özellikler de milyonlarca yıldır evrimleşmiştir. Bazı türler, yaşam alanlarını oluşturmak için yanıcılığı kullanabilir. Örneğin, ateşi kucaklayan özelliklerle evrimleşen ağaçlar, yangınlar sırasında kendilerini "feda edebilirler". Ama aynı zamanda yangınların yayılmasına ve daha az yanıcı olan komşularının ölümüne neden olurlar. Serotin gibi diğer yangına uyum sağlayan özelliklerin yardımıyla, yanıcı ağaçlar yangınların yarattığı boşluğu dolduracak ve habitatı kolonize edecektir.
Hayvanların yangına adaptasyonu
Yangınların hayvanlar üzerindeki doğrudan etkileri
Çoğu hayvan, yangınlardan başarılı bir şekilde kaçmak için yeterli hareket kabiliyetine sahiptir. Büyük memeliler ve yetişkin kuşlar gibi omurgalılar genellikle yangınlardan kaçma yeteneğine sahiptir. Ancak hareket kabiliyeti olmayan genç hayvanlar yangınlardan zarar görebilir ve yüksek ölüm oranlarına sahip olabilir. Yerde yaşayan omurgasızlar yangınlardan daha az etkilenirken (toprağın düşük termal yayılımı nedeniyle), ağaçta yaşayan omurgasızlar taç yangınlarında ölebilir, ancak yüzey yangınlarında hayatta kalabilir. Nadiren, hayvanlar doğrudan yangınlarda öldürülür. Boğulmanın, 1988'deki Yellowstone yangınlarında hayvanları öldürmenin nedeni olduğuna inanılıyor.
Yangınların hayvanlar üzerindeki uzun vadeli etkileri
Daha da önemlisi, yangınların yanma sonrası çevre üzerinde uzun vadeli etkileri vardır. Nadiren yanan yağmur ormanlarındaki yangınlar felaketlere neden olabilir. Örneğin, Orta Brezilya Amazonia'sında El Nino'nun neden olduğu yüzey yangınları, kuşların ve primatların yaşam alanlarını ciddi şekilde etkilemiştir. Yangınlar ayrıca hayvanları insanlar veya yırtıcı hayvanlar gibi tehlikelere maruz bırakır. Genel olarak, daha önce daha fazla alt tür ve daha az açık alan türü bulunan bir habitatta, bir yangın, fauna yapısını daha açık türlerle ve çok daha az alt türlerle değiştirebilir. Ancak, habitat normal olarak orijinal yapısına geri dönecektir.
Hayvanlar ve ateş rejimleri
Bitkilerin yangın rejimlerini değiştirebileceği gibi, hayvanların da yangın rejimleri üzerinde etkileri vardır. Örneğin, otlayan hayvanlar yangınlar için yakıt tüketir ve gelecekteki yangın olasılıklarını azaltır. Birçok hayvan, yangın rejimlerinin tasarımcıları olarak rol oynar. Örneğin çayır köpekleri, Kuzey Amerika'da yaygın olan kemirgenlerdir. Yakmak için çok kısa otları otlatarak yangınları kontrol edebilirler.
Ateşin hayvanlar tarafından kullanılması
Yangınlar her zaman zararlı değildir. Yanmış alanlar genellikle hayvanlar için daha kaliteli ve erişilebilir yiyeceklere sahiptir, bu da hayvanları yakındaki habitatlardan yemeye çeker. Örneğin, yangınlar ağaçları öldürebilir ve ölü ağaçlar böcekleri çekebilir. Kuşlar, yiyeceğin bolluğundan etkilenir ve otsu bitkilerin tohumlarını yayabilir. Sonunda büyük otoburlar da gelişecek. Ayrıca, büyük memeliler, yırtıcılar için daha az uyanıklığa ihtiyaç duydukları için yeni yanmış alanları tercih ederler. Hayvanların yangınlarda kullanılmasına bir örnek, küresel olarak bulunabilen etçil bir kuş olan kara uçurtmadır . Henüz teyit edilmemiş olsa da, siyah uçurtmaların kasıtlı olarak ateş yakmak için için için yanan çubuklar taşıdığına tanık olundu. Bu kuşlar daha sonra kaçan böcekleri ve kemirgenleri yakalayabilir.
Özet
Hem bitkiler hem de hayvanlar, yangınlara uyum sağlamak için birden fazla stratejiye sahiptir. Ayrıca, hem bitkiler hem de hayvanlar yangın rejimlerini değiştirebilir. İnsanlar ateşi nasıl kullanacaklarını biliyorlar ve bitkiler ve hayvanlar da onu "biliyor".